(57)【要約】【課題】被処理水の加熱及び冷却の際に使用されるエネルギーを抑制する温度制御が行われる純水製造装置及び純水製造装置の制御方法の提供。【解決手段】純水製造装置１は、被処理水を加熱する加熱部２０と、加熱部２０を通過後の被処理水を脱気する脱気部４０と、脱気部４０を通過後の被処理水を冷却する冷却部６０と、冷却部６０を通過後の被処理水を２次処理するサブシステム部７０とを備え、第１の温度検知部２１で検知された被処理水の温度をａとし、第２の温度検知部４１で検知された被処理水の温度をｂとし、第３の温度検知部６１で検知された被処理水の温度をｃとし、第４の温度検知部７１で検知された被処理水の温度をｄとしたときに、ｂがｄより高くなるように、加熱部２０の加熱の程度及び冷却部６０の冷却の程度を制御し、ａ及びｃを調整する温度制御部９０を備えている。【選択図】図１
2010000503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水を加熱する加熱部と、前記加熱部を通過後の前記被処理水を脱気する脱気部と
、前記脱気部を通過後の前記被処理水を冷却する冷却部と、前記冷却部を通過後の前記被
処理水を２次処理するサブシステム部とを備えた純水製造装置であって、
前記脱気部と前記冷却部との間に設けられ、前記脱気部を通過後の前記被処理水の温度
を検知する第２の温度検知部と、
前記サブシステム部と前記サブシステム部を通過後の前記被処理水が使用されるユース
ポイントとの間に設けられ、前記サブシステム部を通過後の前記被処理水の温度を検知す
る第４の温度検知部とを有し、
前記第２の温度検知部で検知された前記被処理水の温度をｂとし、
前記第４の温度検知部で検知された前記被処理水の温度をｄとしたときに、
前記ｂが前記ｄより高くなるように、前記加熱部の加熱の程度を制御し、且つ前記第２
の温度検知部でｂであった前記被処理水の温度が前記第４の温度検知部でｄとなるように
、前記冷却部の冷却の程度を制御する温度制御部を備えたことを特徴とする純水製造装置
。
【請求項２】
請求項１に記載の純水製造装置において、前記加熱部と前記脱気部との間に設けられ、
前記加熱部を通過後の前記被処理水の温度を検知する第１の温度検知部と、
前記冷却部と前記サブシステム部との間に設けられ、前記冷却部を通過後の前記被処理
水の温度を検知する第３の温度検知部とをさらに備え、
前記第１の温度検知部で検知された前記被処理水の温度をａとし、
前記第３の温度検知部で検知された前記被処理水の温度をｃとしたときに、
前記温度制御部が、前記ｂが前記ｄより高くなるように、前記加熱部を制御して前記ａ
を調整し、且つ前記第２の温度検知部でｂであった前記被処理水の温度が前記第４の温度
検知部でｄとなるように、前記冷却部を制御して前記ｃを調整することを特徴とする純水
製造装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の純水製造装置において、前記ｂは、前記ｄに、前記ｂの温度
ばらつきによる温度ばらつき分を加えたことを特徴とする純水製造装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の純水製造装置において、前記ｂは、前記ｄに、セルシウス度
で０℃〜０．３℃の範囲の温度を加えたことを特徴とする純水製造装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の純水製造装置において、前記加熱部と前記脱気部
との間に、前記被処理水を濾過する濾過部が設けられていることを特徴とする純水製造装
置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の純水製造装置において、前記脱気部が窒素ガスに
より前記被処理水の脱気を行うことを特徴とする純水製造装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の純水製造装置において、前記脱気部が元素周期表
におけるVIII族の不活性ガスにより、前記被処理水の脱気を行うことを特徴とする純水製
造装置。
【請求項８】
被処理水を加熱する加熱部と、前記加熱部を通過後の前記被処理水を脱気する脱気部と
、前記脱気部を通過後の前記被処理水を冷却する冷却部と、前記冷却部を通過後の前記被
処理水を２次処理するサブシステム部とを備えた純水製造装置の制御方法であって、
前記純水製造装置が、前記脱気部と前記冷却部との間に設けられ、前記脱気部を通過後
の前記被処理水の温度を検知する第２の温度検知部と、
前記サブシステム部と前記サブシステム部を通過後の前記被処理水が使用されるユース
ポイントとの間に設けられ、前記サブシステム部を通過後の前記被処理水の温度を検知す
る第４の温度検知部と、
前記被処理水の温度を制御する温度制御部とを有し、
前記第２の温度検知部で検知された前記被処理水の温度をｂとし、
前記第４の温度検知部で検知された前記被処理水の温度をｄとしたときに、
前記温度制御部によって、前記ｂが前記ｄより高くなるように、前記加熱部の加熱の程
度を制御し、且つ前記第２の温度検知部でｂであった前記被処理水の温度が前記第４の温
度検知部でｄとなるように、前記冷却部の冷却の程度を制御することを特徴とする純水製
造装置の制御方法。
【請求項９】
請求項８に記載の純水製造装置の制御方法において、前記純水製造装置が、前記加熱部
と前記脱気部との間に設けられ、前記加熱部を通過後の前記被処理水の温度を検知する第
１の温度検知部と、
前記冷却部と前記サブシステム部との間に設けられ、前記冷却部を通過後の前記被処理
水の温度を検知する第３の温度検知部とをさらに備え、
前記第１の温度検知部で検知された前記被処理水の温度をａとし、
前記第３の温度検知部で検知された前記被処理水の温度をｃとしたときに、
前記温度制御部によって、前記ｂが前記ｄより高くなるように、前記加熱部を制御して
前記ａを調整し、且つ前記第２の温度検知部でｂであった前記被処理水の温度が前記第４
の温度検知部でｄとなるように、前記冷却部を制御して前記ｃを調整することを特徴とす
る純水製造装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の純水製造装置の制御方法において、前記ｂは、前記ｄに、前
記ｂの温度ばらつきによる温度ばらつき分を加えたことを特徴とする純水製造装置の制御
方法。
【請求項１１】
請求項８または９に記載の純水製造装置の制御方法において、前記ｂは、前記ｄに、セ
ルシウス度で０℃〜０．３℃の範囲の温度を加えたことを特徴とする純水製造装置の制御
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、純水製造装置及び純水製造装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原料水に窒素ガスを供給して脱気処理（以下、脱気という）を行うことを特徴と
する高純度水製造装置（以下、純水製造装置という）が知られている（例えば、特許文献
１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１１１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような純水製造装置では、市水などの原料水または１次処理水など、
何らかの浄化処理が施される水である被処理水が処理されていく過程において、ポンプ搬
送時のポンプからの熱伝導などに起因する加熱、及び、脱気の前処理において効率的に前
処理が行える温度にするための加熱、脱気後の冷却などによって、被処理水の温度変化が
発生する。
上記特許文献１では、この被処理水の温度変化に対する温度制御に関して、殆ど触れら
れていないことから、上記純水製造装置は、脱気時の被処理水温度に対して、浄化処理さ
れた被処理水が使用される工場など、ユースポイントにおける被処理水温度の方が高くな
ることがあり得る。
【０００５】
この場合、上記純水製造装置で浄化処理された被処理水は、脱気において用いた、例え
ば、窒素ガスなどの不活性ガスの、ユースポイントにおける許容溶解度が、脱気時より減
少する。この現象は、温度と気体溶解度の関係による。
これにより、上記純水製造装置で浄化処理された被処理水は、窒素ガスなどの不活性ガ
スの、ユースポイントにおける許容溶解度を超えた分が、ユースポイントにおいて気泡化
することから、この浄化処理された被処理水である純水を用いて洗浄などの処理が施され
た被処理物に、例えば、しみなどの外観上の不具合を発生させる虞がある。
【０００６】
また、上記純水製造装置は、この被処理水の温度変化を調整して、上記の加熱、冷却の
際に使用されるエネルギーを、抑制するような温度制御が行われていないと考えられる。
このことから、上記純水製造装置においては、上記の加熱、冷却の際に使用されるエネ
ルギーが、本来必要な量より過剰に使用されている虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形
態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例にかかる純水製造装置は、被処理水を加熱する加熱部と、前記加
熱部を通過後の前記被処理水を脱気する脱気部と、前記脱気部を通過後の前記被処理水を
冷却する冷却部と、前記冷却部を通過後の前記被処理水を２次処理するサブシステム部と
を備えた純水製造装置であって、前記脱気部と前記冷却部との間に設けられ、前記脱気部
を通過後の前記被処理水の温度を検知する第２の温度検知部と、前記サブシステム部と前
記サブシステム部を通過後の前記被処理水が使用されるユースポイントとの間に設けられ
、前記サブシステム部を通過後の前記被処理水の温度を検知する第４の温度検知部とを有
し、前記第２の温度検知部で検知された前記被処理水の温度をｂとし、前記第４の温度検
知部で検知された前記被処理水の温度をｄとしたときに、前記ｂが前記ｄより高くなるよ
うに、前記加熱部の加熱の程度を制御し、且つ前記第２の温度検知部でｂであった前記被
処理水の温度が前記第４の温度検知部でｄとなるように、前記冷却部の冷却の程度を制御
する温度制御部を備えたことを特徴とする。
【０００９】
これによれば、純水製造装置は、第２の温度検知部で検知された被処理水の温度をｂと
し、第４の温度検知部で検知された被処理水の温度をｄとしたときに、ｂがｄより高くな
るように、加熱部の加熱の程度を制御し、且つ第２の温度検知部でｂであった被処理水の
温度が第４の温度検知部でｄとなるように、冷却部の冷却の程度を制御する温度制御部を
備えている。
【００１０】
したがって、純水製造装置は、温度制御部によって、ｂがｄより高くなるように、且つ
第２の温度検知部でｂであった被処理水の温度が第４の温度検知部でｄとなるように、制
御されていることから、ユースポイントにおける被処理水の不活性ガスの許容溶解度が、
脱気部における脱気時と比較して減少しない。
これにより、純水製造装置は、脱気部における脱気時に被処理水に溶け込んだ、例えば
、窒素ガスなどの不活性ガスが、ユースポイントにおいて気泡化することがない。
この結果、純水製造装置は、ユースポイントにおいて、浄化処理された被処理水である
純水（以下、単に純水ともいう）を用いて洗浄などの処理が施された被処理物に、例えば
、しみなどの外観上の不具合が発生することを回避できる。
【００１１】
［適用例２］上記適用例にかかる純水製造装置は、前記加熱部と前記脱気部との間に設
けられ、前記加熱部を通過後の前記被処理水の温度を検知する第１の温度検知部と、前記
冷却部と前記サブシステム部との間に設けられ、前記冷却部を通過後の前記被処理水の温
度を検知する第３の温度検知部とをさらに備え、前記第１の温度検知部で検知された前記
被処理水の温度をａとし、前記第３の温度検知部で検知された前記被処理水の温度をｃと
したときに、前記温度制御部が、前記ｂが前記ｄより高くなるように、前記加熱部を制御
して前記ａを調整し、且つ前記第２の温度検知部でｂであった前記被処理水の温度が前記
第４の温度検知部でｄとなるように、前記冷却部を制御して前記ｃを調整することが好ま
しい。
【００１２】
これによれば、純水製造装置は、温度制御部が、ｂがｄより高くなるように、加熱部を
制御してａを調整し、且つ第２の温度検知部でｂであった被処理水の温度が第４の温度検
知部でｄとなるように、冷却部を制御してｃを調整する。
このことから、純水製造装置は、被処理水の温度制御を確実に行うことができる。
【００１３】
［適用例３］上記適用例にかかる純水製造装置は、前記ｂが、前記ｄに、前記ｂの温度
ばらつきによる温度ばらつき分を加えたことが好ましい。
【００１４】
これによれば、純水製造装置は、ｂが、ｄに、ｂの温度のばらつきによる温度ばらつき
分を加えたことから、加熱部による被処理水の加熱及び冷却部による被処理水の冷却が効
率的に制御されている。
したがって、純水製造装置は、加熱及び冷却の際に使用されるエネルギーが、本来必要
な量より過剰に使用されることを回避できる。
【００１５】
［適用例４］上記適用例にかかる純水製造装置は、前記ｂが、前記ｄに、セルシウス度
で０℃〜０．３℃の範囲の温度を加えたことが好ましい。
【００１６】
これによれば、純水製造装置は、ｂが、ｄに、セルシウス度で０℃〜０．３℃の範囲の
温度を加えたことから、ｂとｄとの温度差がこれより大きい場合と比較して、加熱部によ
る被処理水の加熱及び冷却部による被処理水の冷却が、より効率的に制御されている。
したがって、純水製造装置は、ｂとｄとの温度差が上記より大きい場合と比較して、加
熱及び冷却の際に使用されるエネルギーを低減することができる。
【００１７】
［適用例５］上記適用例にかかる純水製造装置は、前記加熱部と前記脱気部との間に、
前記被処理水を濾過する濾過部が設けられていることが好ましい。
【００１８】
これによれば、純水製造装置は、加熱部と脱気部との間に、被処理水を濾過する濾過部
が設けられていることから、濾過部により脱気前の被処理水を濾過することができる。
この結果、純水製造装置は、被処理水に含まれている不純物が除去され、被処理水の純
度が向上することから、脱気部による脱気を効率的及び確実に行うことができる。
【００１９】
［適用例６］上記適用例にかかる純水製造装置は、前記脱気部が窒素ガスにより前記被
処理水の脱気を行うことが好ましい。
【００２０】
これによれば、純水製造装置は、脱気部が窒素ガスにより被処理水の脱気を行うことか
ら、安価で入手が容易な窒素ガスの使用によって、費用をかけずに、いつでも脱気を行う
ことができる。
【００２１】
［適用例７］上記適用例にかかる純水製造装置は、前記脱気部が元素周期表におけるVI
II族の不活性ガスにより、前記被処理水の脱気を行うことが好ましい。
【００２２】
これによれば、純水製造装置は、脱気部が元素周期表におけるVIII族の不活性ガスによ
り被処理水の脱気を行うことから、VIII族の不活性ガスの特性によって、例えば、窒素ガ
スと比較して、品質的により安定した脱気を行うことができる。
【００２３】
［適用例８］本適用例にかかる純水製造装置の制御方法は、被処理水を加熱する加熱部
と、前記加熱部を通過後の前記被処理水を脱気する脱気部と、前記脱気部を通過後の前記
被処理水を冷却する冷却部と、前記冷却部を通過後の前記被処理水を２次処理するサブシ
ステム部とを備えた純水製造装置の制御方法であって、前記純水製造装置が、前記脱気部
と前記冷却部との間に設けられ、前記脱気部を通過後の前記被処理水の温度を検知する第
２の温度検知部と、前記サブシステム部と前記サブシステム部を通過後の前記被処理水が
使用されるユースポイントとの間に設けられ、前記サブシステム部を通過後の前記被処理
水の温度を検知する第４の温度検知部と、前記被処理水の温度を制御する温度制御部とを
有し、前記第２の温度検知部で検知された前記被処理水の温度をｂとし、前記第４の温度
検知部で検知された前記被処理水の温度をｄとしたときに、前記温度制御部によって、前
記ｂが前記ｄより高くなるように、前記加熱部の加熱の程度を制御し、且つ前記第２の温
度検知部でｂであった前記被処理水の温度が前記第４の温度検知部でｄとなるように、前
記冷却部の冷却の程度を制御することを特徴とする。
【００２４】
これによれば、純水製造装置の制御方法は、温度制御部によって、第２の温度検知部で
検知された被処理水の温度をｂとし、第４の温度検知部で検知された被処理水の温度をｄ
としたときに、ｂがｄより高くなるように、加熱部の加熱の程度を制御し、且つ第２の温
度検知部でｂであった被処理水の温度が第４の温度検知部でｄとなるように、冷却部の冷
却の程度を制御する。
【００２５】
したがって、純水製造装置の制御方法は、ｂがｄより高くなるように、且つ第２の温度
検知部でｂであった被処理水の温度が第４の温度検知部でｄとなるように、制御している
ことから、上述したように、脱気部における脱気時に溶け込んだ不活性ガスが、ユースポ
イントにおいて気泡化することがない。
これにより、純水製造装置の制御方法は、ユースポイントにおいて純水を用いて洗浄な
どの処理が施された被処理物に、例えば、しみなどの外観上の不具合が発生することを回
避できる。
【００２６】
［適用例９］上記適用例にかかる純水製造装置の制御方法は、前記純水製造装置が、前
記加熱部と前記脱気部との間に設けられ、前記加熱部を通過後の前記被処理水の温度を検
知する第１の温度検知部と、前記冷却部と前記サブシステム部との間に設けられ、前記冷
却部を通過後の前記被処理水の温度を検知する第３の温度検知部とをさらに備え、前記第
１の温度検知部で検知された前記被処理水の温度をａとし、前記第３の温度検知部で検知
された前記被処理水の温度をｃとしたときに、前記温度制御部によって、前記ｂが前記ｄ
より高くなるように、前記加熱部を制御して前記ａを調整し、且つ前記第２の温度検知部
でｂであった前記被処理水の温度が前記第４の温度検知部でｄとなるように、前記冷却部
を制御して前記ｃを調整することが好ましい。
【００２７】
これによれば、純水製造装置の制御方法は、温度制御部によって、ｂがｄより高くなる
ように、加熱部を制御してａを調整し、且つ第２の温度検知部でｂであった被処理水の温
度が第４の温度検知部でｄとなるように、冷却部を制御してｃを調整する。
このことから、純水製造装置の制御方法は、被処理水の温度制御を確実に行うことがで
きる。
【００２８】
［適用例１０］上記適用例にかかる純水製造装置の制御方法は、前記ｂが、前記ｄに、
前記ｂの温度ばらつきによる温度ばらつき分を加えたことが好ましい。
【００２９】
これによれば、純水製造装置の制御方法は、ｂが、ｄに、ｂの温度ばらつきによる温度
ばらつき分を加えたことから、加熱部による被処理水の加熱及び冷却部による被処理水の
冷却を、効率的に制御できる。
したがって、純水製造装置の制御方法は、加熱及び冷却の際に使用されるエネルギーが
、本来必要な量より過剰に使用されることを回避できる。
【００３０】
［適用例１１］上記適用例にかかる純水製造装置の制御方法は、前記ｂが、前記ｄに、
セルシウス度で０℃〜０．３℃の範囲の温度を加えたことが好ましい。
【００３１】
これによれば、純水製造装置の制御方法は、ｂが、ｄに、セルシウス度で０℃〜０．３
℃の範囲の温度を加えたことから、ｂとｄとの温度差がこれより大きい場合と比較して、
加熱部による被処理水の加熱及び冷却部による被処理水の冷却を、より効率的に制御でき
る。
したがって、純水製造装置の制御方法は、ｂとｄとの温度差が上記より大きい場合と比
較して、加熱及び冷却の際に使用されるエネルギーを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施形態の純水製造装置の概略構成を示す模式図。
【図２】純水製造装置における被処理水の温度制御の一例を示す図。
【図３】被処理水の、第２の温度検知部における温度データの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、純水製造装置及び純水製造装置の制御方法の実施形態について図面を参照して説
明する。
【００３４】
（実施形態）
図１は、本実施形態の純水製造装置の概略構成を示す模式図である。
図１に示すように、純水製造装置１は、河川水、地下水、市水などの原料水または前処
理により一定の不純物が除去された１次処理水など、何らかの浄化処理が施される水であ
る被処理水を貯留する貯水槽１０と、貯水槽１０から搬送された被処理水を加熱する加熱
部２０と、加熱部２０を通過後の被処理水を脱気する脱気部４０と、脱気部４０を通過後
の被処理水を冷却する冷却部６０と、冷却部６０を通過後の被処理水を２次処理するサブ
システム部７０とを備えている。
【００３５】
また、純水製造装置１は、加熱部２０を通過後の被処理水を脱気部４０の前段で濾過す
る濾過部３０と、脱気部４０を通過後の被処理水を冷却部６０の前段で一時的に貯留する
サブタンク５０とを備えている。
そして、純水製造装置１は、加熱部２０と脱気部４０との間に設けられ、加熱部２０を
通過後の被処理水の温度を検知する第１の温度検知部２１と、脱気部４０と冷却部６０と
の間に設けられ、脱気部４０を通過後の被処理水の温度を検知する第２の温度検知部４１
と、冷却部６０とサブシステム部７０との間に設けられ、冷却部６０を通過後の被処理水
の温度を検知する第３の温度検知部６１と、サブシステム部７０とサブシステム部７０を
通過後の被処理水が使用されるユースポイント８０との間に設けられ、サブシステム部７
０を通過後の被処理水の温度を検知する第４の温度検知部７１とを有している。
加えて、純水製造装置１は、各温度検知部で検知された被処理水の温度に基づいて、加
熱部２０の加熱の程度及び冷却部６０の冷却の程度を制御する温度制御部９０を備えてい
る。
【００３６】
被処理水は、図１に示すように、貯水槽１０から実線矢印の方向に搬送され、加熱部２
０、濾過部３０、脱気部４０、サブタンク５０、冷却部６０、サブシステム部７０を通過
することにより浄化処理され、所定の純度、例えば、比抵抗が１８ＭΩ・ｃｍ以上に到達
した状態で、ユースポイント８０である半導体、液晶表示パネル、精密微細加工部品など
の製造工場などにおける１箇所または複数個所の洗浄処理設備などに純水として供給され
る。
なお、被処理水の搬送には、図示しない複数のポンプが使用され、所定の流量の被処理
水が安定した状態で搬送されている。この際、被処理水は、ポンプからの熱伝導などによ
って加熱され、温度が上昇する。
なお、ユースポイント８０で使用された純水（浄化処理済みの被処理水）は、排水とし
て排出され、ユースポイント８０で未使用の純水は、リターン水としてサブタンク５０に
戻される。
【００３７】
加熱部２０では、蒸気を用いた加熱器により被処理水を加熱することで、濾過部３０で
の濾過を容易にするとともに、後段の脱気部４０などを経た後、ユースポイント８０にお
いて、ユースポイント８０の純水に対する要求温度に到達するように、被処理水の温度が
上げられる。
濾過部３０では、逆浸透膜（ＲＯ膜：Reverse Osmosis Membraneともいう）などを用い
て被処理水を濾過することにより、被処理水に含まれる微生物や異物などの不純物が除去
される。
なお、濾過部３０の前段では、逆浸透膜を用いた被処理水の濾過が効率的に行われるよ
うに、ポンプにより浸透圧以上の圧力が被処理水に加えられている。
【００３８】
脱気部４０では、窒素ガス、元素周期表におけるVIII族の不活性ガスであるヘリウムガ
ス、アルゴンガスなどを用いて、分圧により被処理水に含まれている溶存酸素などと置換
させることで、被処理水に含まれている溶存酸素などの気体成分が脱気される。
冷却部６０では、加熱部２０における加熱及び加熱部２０から濾過部３０、脱気部４０
、サブタンク５０を経由して冷却部６０まで搬送される際に、濾過、脱気、ポンプからの
熱伝導などで加熱されて温度が高くなった被処理水を、冷水を用いた冷却器により冷却す
ることで、後段のサブシステム部７０などを経た後、ユースポイント８０において、ユー
スポイント８０の純水に対する要求温度に到達するように、被処理水の温度が下げられる
。
【００３９】
サブシステム部７０では、被処理水に紫外線を照射して有機物を分解する紫外線照射装
置、紫外線照射後の被処理水を濾過して微生物や異物などの不純物を除去する濾過装置な
どにより、被処理水が２次処理される。
サブシステム部７０で２次処理された被処理水は、純水としてポンプによってユースポ
イント８０へ搬送される。
【００４０】
第１〜第４の各温度検知部２１，４１，６１，７１では、通過する被処理水の温度が温
度計により検知され、検知された被処理水の温度データが、マイクロコンピューターなど
を備えた温度制御部９０に伝達される。なお、被処理水の温度検知は、温度制御部９０か
らの指示などに基づき常時または随時行われる。
【００４１】
温度制御部９０では、各温度検知部で検知された被処理水の温度データに基づいて、加
熱部２０の加熱の程度及び冷却部６０の冷却の程度を制御する。
詳述すると、温度制御部９０は、第２の温度検知部４１で検知される被処理水の温度が
、第４の温度検知部７１で検知される被処理水の温度より高くなるように、加熱部２０の
加熱の程度及び冷却部６０の冷却の程度を制御し、第１の温度検知部２１で検知される被
処理水の温度、及び第３の温度検知部６１で検知される被処理水の温度を変化させる。
【００４２】
ここで、純水製造装置１の制御方法としての温度制御部９０の制御動作について説明す
る。
【００４３】
ここで、第１の温度検知部２１で検知された被処理水の温度をａとし、第２の温度検知
部４１で検知された被処理水の温度をｂとし、第３の温度検知部６１で検知された被処理
水の温度をｃとし、第４の温度検知部７１で検知された被処理水の温度をｄとする。
温度制御部９０は、ｂがｄより高くなるように、加熱部２０の加熱器の蒸気量、蒸気圧
、蒸気温度などの調整により加熱の程度を制御してａを調整し、且つ第２の温度検知部４
１でｂであった被処理水の温度が第４の温度検知部７１でｄとなるように、冷却部６０の
冷却器の冷水量、冷水圧、冷水温度などの調整により冷却の程度を制御してｃを調整する
。
【００４４】
ここで、後述するユースポイント８０での気泡を防止する為、温度ｂは温度ｄを下回ら
ない温度に設定することが好ましい。温度ｂは前述した搬送用のポンプからの過熱ばらつ
き、また配管からの放熱ばらつき、さらには制御系の制御誤差によるばらつきの影響を受
ける。よって温度ｂは、前記原因から生ずる温度ばらつきを考慮して温度ｄを下回らない
温度に設定し制御することが重要となる。
なお、ばらつきが無視できる程度の温度であれば、設定温度ｂは温度ｄと同等であって
もよい。
【００４５】
ここで、上記の温度制御部９０の制御動作について、図面を参照して説明する。
図２は、本実施形態の純水製造装置における被処理水の温度制御の一例を示す図である
。
図２において、実線の折れ線Ｅは、温度制御部９０による温度制御がされている時の図
１における純水製造装置１内の貯水槽１０から第４の温度検知部７１までの温度推移を表
し、破線の折れ線Ｇは、温度制御部９０による温度制御がされていない時の図１における
純水製造装置１内の貯水槽１０から第４の温度検知部７１までの温度推移を表す。
また、図２の横軸は、被処理水の温度検知地点を示し、図２の縦軸は、被処理水の温度
を示す。
【００４６】
なお、ここでは、便宜的に温度の単位をセルシウス度（摂氏度）とするが、温度の単位
には、数値を変換してファーレンハイト度（華氏度）、ケルビンなどを用いることができ
る。
また、ここでは、貯水槽１０における被処理水の温度を２３．５℃とし、ユースポイン
ト８０における純水（浄化処理済みの被処理水）に対する要求温度を、２５．０℃とする
。また、第４の温度検知部７１からユースポイント８０までは、被処理水の温度変化がな
いものとする。
【００４７】
図２に示すように、温度制御部９０による温度制御がされている場合（以下、単に温度
制御されている場合ともいう）には、第４の温度検知部７１で検知される被処理水の温度
ｄ℃（以下、単に温度ｄ℃ともいう）が２５．０℃となり、第２の温度検知部４１で検知
される被処理水の温度ｂ℃（以下、単に温度ｂ℃ともいう）が２５．０℃より高くなるよ
うに、温度制御部９０によって加熱部２０の加熱の程度及び冷却部６０の冷却の程度が制
御される。
【００４８】
この際、温度制御部９０は、温度ｄ℃の目標値である２５．０℃に、温度ばらつきによ
る被処理水の温度ばらつき分Ｔ１を加えた温度と温度ｂ℃とが略等しくなるように、加熱
部２０の加熱の程度を制御して、第１の温度検知部２１で検知される被処理水の温度ａ℃
（以下、単に温度ａ℃ともいう）を調整する。
そして、温度制御部９０は、最終的に温度ｄ℃が２５．０℃になるように、冷却部６０
の冷却の程度を制御して、第３の温度検知部６１で検知される被処理水の温度ｃ℃（以下
、単に温度ｃ℃ともいう）を調整する。
【００４９】
この際、温度制御部９０は、被処理水の温度が、第１の温度検知部２１から第２の温度
検知部４１までと、第３の温度検知部６１から第４の温度検知部７１までとの搬送に伴う
ポンプからの熱伝導などで加熱される分を反映させて、加熱部２０の加熱の程度及び冷却
部６０の冷却の程度を制御する。
なお、上記の温度上昇分は、各温度検知部で事前に検知された被処理水の温度データに
基づいて導出される。
【００５０】
ここで、温度ばらつきによる被処理水の温度ばらつき分Ｔ１（以下、単に温度ばらつき
分Ｔ１という）について図面を参照して説明する。
図３は、被処理水の、第２の温度検知部における温度データの一例を示す図である。
【００５１】
図３に示すように、第２の温度検知部４１で検知された被処理水の４つの温度データの
ばらつきの程度を示す標準偏差は、０．１０℃である。
したがって、被処理水の温度データのばらつきが正規分布であると想定すると、温度ば
らつき分Ｔ１を、標準偏差の３倍の値である０．３℃とすれば、被処理水の温度ばらつき
は、温度ばらつき分Ｔ１＝０．３℃内に収まることになる。
この結果、純水製造装置１は、温度ｂ℃が、温度ｄ℃の目標値である２５．０℃に、温
度ばらつき分Ｔ１として０．３℃を加えた温度（２５．３℃）と略等しい温度になること
により、温度ばらつきがあっても、温度ｂ℃が温度ｄ℃より高くなる。
【００５２】
図２に戻って、これらのことから、温度制御部９０は、温度ｂ℃が２５．３℃となるよ
う加熱部２０の加熱の程度を制御してもよい。または、温度制御部９０は、第１の温度検
知部２１から第２の温度検知部４１までの搬送に伴うポンプからの熱伝導などで加熱され
る分（以下、前段温度上昇分という）（１．０℃）を反映させて、温度ａ℃が２４．３℃
となるように加熱部２０の加熱の程度を制御してもよい。
この結果、温度ｂ℃は、温度ａ℃（２４．３℃）に、前段温度上昇分（１．０℃）が加
わる２５．３℃となり、温度ｄ℃の目標値（２５．０℃）に温度ばらつき分Ｔ１（０．３
℃）を加えた温度（２５．３℃）と等しくなる。
【００５３】
そして、温度制御部９０は、温度ｄ℃が２５．０℃となるよう冷却部６０の冷却の程度
を制御してもよい。あるいは、温度制御部９０は、第３の温度検知部６１から第４の温度
検知部７１までの搬送に伴うポンプからの熱伝導などで加熱される分（以下、後段温度上
昇分という）（０．６℃）を反映させて、温度ｃ℃が２４．４℃となるように冷却部６０
の冷却の程度を制御してもよい。
この結果、温度ｄ℃は、温度ｃ℃（２４．４℃）に、後段温度上昇分（０．６℃）が加
わることにより２５．０℃となり、ユースポイント８０における純水に対する要求温度（
２５．０℃）を満足することができる。
【００５４】
一方、従来のような、温度制御部９０による温度制御がされていない場合（以下、単に
温度制御されていない場合ともいう）、被処理水は、前段温度上昇分が無視され、第１の
温度検知部２１で検知される被処理水の温度ａ’℃（以下、単に温度ａ’℃ともいう）が
、ユースポイント８０における純水に対する要求温度である２５．０℃になるまで、加熱
部２０によって加熱される。
この結果、第２の温度検知部４１で検知される被処理水の温度ｂ’℃（以下、単に温度
ｂ’℃ともいう）は、温度ａ’℃（２５．０℃）に、前段温度上昇分（１．０℃）が加わ
ることにより、２６．０℃となる。
【００５５】
そして、被処理水は、後段温度上昇分が無視され、第３の温度検知部６１で検知される
被処理水の温度ｃ’℃（以下、単に温度ｃ’℃ともいう）が、ユースポイント８０におけ
る純水に対する要求温度である２５．０℃になるまで、冷却部６０によって１．０℃冷却
される。
この結果、第４の温度検知部７１で検知される被処理水の温度ｄ’℃（以下、単に温度
ｄ’℃ともいう）は、温度ｃ’℃（２５．０℃）に、後段温度上昇分（０．６℃）が加わ
ることにより２５．６℃となり、このままでは、ユースポイント８０における純水に対す
る要求温度（２５．０℃）を満足することができない。
【００５６】
この事態を避けるために、温度制御されていない場合は、試行錯誤により温度ｃ’℃の
適正値を見出し、図２の２点鎖線の折れ線Ｈで示すように、温度ｃ’℃が、温度制御され
ている場合（実線）の温度ｃ℃と同じ２４．４℃になるまで、冷却部６０による冷却が継
続される。
温度ｃ’℃が２４．４℃となった結果、温度ｄ’℃は、２５．０℃となり、ユースポイ
ント８０における純水に対する要求温度（２５．０℃）を満足することができる。
【００５７】
これらのことから、温度制御されている場合（実線）は、温度制御されていない場合（
破線）と比較して、温度ａ’℃と温度ａ℃との温度差Ｔ２（０．７℃）分、例えば、蒸気
使用量が少なくて済むことから、加熱部２０による加熱の程度を抑制することができる。
また、温度制御されている場合は、温度制御されていない場合と比較して、温度ｂ’℃
と温度ｂ℃との温度差Ｔ３（０．７℃）分、例えば、冷水使用量が少なくて済むことから
、冷却部６０による冷却の程度を抑制することができる。
【００５８】
この結果、温度制御されている場合は、加熱及び冷却の際に使用されるエネルギーが、
温度制御されていない場合と比較して、少量ですむことから、省エネルギー効果を奏する
ことができる。
【００５９】
ところで、温度制御されていない場合は、被処理水の前段温度上昇分と後段温度上昇分
とが無視されている。
このことから、温度制御されていない場合は、被処理水の前段温度上昇分より後段温度
上昇分の方が大きいと、温度ｂ’℃が温度ｄ’℃より低くなることがあり得る。
【００６０】
これにより、温度制御されていない場合は、脱気部４０の脱気時に、被処理水に溶け込
んだ窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガスなどの不活性ガスの、ユースポイント８０に
おける許容溶解度が減少する。
この結果、温度制御されていない場合は、ユースポイント８０における許容溶解度を超
えて被処理水に溶け込んでいる分の不活性ガスが、ユースポイント８０において気泡化す
ることから、純水（浄化処理済みの被処理水）を用いて洗浄などの処理が施された被処理
物に、例えば、しみなどの外観上の不具合が発生することがある。
【００６１】
これに対して、温度制御されている場合は、上述したように、温度制御部９０における
制御のばらつきがあっても、温度ｂ℃が温度ｄ℃より高くなる。
この結果、温度制御されている場合は、ユースポイント８０において、被処理水の不活
性ガスの許容溶解度が、脱気部４０の脱気時と比較して減少しないことから、被処理水に
溶け込んだ不活性ガスが気泡化しない。
したがって、温度制御されている場合は、ユースポイント８０において、純水を用いて
洗浄などの処理が施された被処理物に、例えば、しみなどの外観上の不具合が発生するこ
とを回避できる。
【００６２】
なお、上記の説明に用いた被処理水の温度は、一例であり上記の値に限定するものでは
ない。被処理水の温度は、純水製造装置１の構成、ユースポイント８０からの要求温度な
どにより、適宜設定される。また、温度ばらつき分Ｔ１は、０．３℃に限定するものでは
なく、０．３℃を超える例えば、ばらつきの実態に合わせて０．４℃〜０．９℃などとし
てもよく、０．３℃を下回る例えば、０．２℃，０．１℃などとしてもよい。
【００６３】
但し、純水製造装置１は、温度ばらつき分Ｔ１が大きくなるに連れて、被処理水の加熱
、冷却の程度が高まり、使用するエネルギーが増えることから、この点を考慮して、温度
ばらつき分Ｔ１を決める必要がある。
【００６４】
なお、純水製造装置１において、第１の温度検知部２１は、加熱部２０の近くに設けら
れることが好ましく、第２の温度検知部４１は、脱気部４０の近くに設けられることが好
ましい。また、第３の温度検知部６１は、冷却部６０の近くに設けられることが好ましく
、第４の温度検知部７１は、ユースポイント８０の近くに設けられることが好ましい。
【００６５】
上述したように、本実施形態の純水製造装置１は、第１の温度検知部２１で検知された
被処理水の温度をａ℃とし、第２の温度検知部４１で検知された被処理水の温度をｂ℃と
し、第３の温度検知部６１で検知された被処理水の温度をｃ℃とし、第４の温度検知部７
１で検知された被処理水の温度をｄ℃としたときに、ｂ℃がｄ℃より高くなるように、且
つ第２の温度検知部４１でｂ℃であった被処理水の温度が第４の温度検知部７１でｄ℃と
なるように、加熱部２０の加熱の程度及び冷却部６０の冷却の程度を制御し、ａ℃及びｃ
℃を調整する温度制御部９０を備えている。
【００６６】
したがって、純水製造装置１は、温度制御部９０によって、ｂ℃がｄ℃より高くなるよ
うに、且つ第２の温度検知部４１でｂ℃であった被処理水の温度が第４の温度検知部７１
でｄ℃となるように、確実に制御されていることから、脱気部４０における脱気時に、被
処理水に溶け込んだ窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガスなどの不活性ガスが、ユース
ポイント８０において気泡化することがない。
この結果、純水製造装置１は、ユースポイント８０において、純水を用いて洗浄などの
処理が施された被処理物に、例えば、しみなどの外観上の不具合が発生することを回避で
きる。
【００６７】
また、純水製造装置１は、第２の温度検知部４１で検知された被処理水の温度ｂ℃が、
第４の温度検知部７１で検知された被処理水の温度ｄ℃に、温度ばらつきによる温度ばら
つき分Ｔ１を加えた温度と略等しいことから、加熱部２０による被処理水の加熱及び冷却
部６０による被処理水の冷却が、必要最小限に近いレベルで行われ、効率的な温度制御が
なされている。
したがって、純水製造装置１は、加熱及び冷却の際に使用されるエネルギーが、本来必
要な量より過剰に使用されることを回避できることから、省エネルギー効果を奏する。
【００６８】
また、純水製造装置１は、第２の温度検知部４１で検知された被処理水の温度ｂ℃が、
第４の温度検知部７１で検知された被処理水の温度ｄ℃に０．３℃を加えた温度である。
この結果、純水製造装置１は、第２の温度検知部４１で検知された被処理水の温度ｂ℃
と、第４の温度検知部７１で検知された被処理水の温度ｄ℃との温度差が、０．３℃より
大きい場合と比較して、加熱部２０による被処理水の加熱及び冷却部６０による被処理水
の冷却が、より効率的に制御されている。
したがって、純水製造装置１は、第２の温度検知部４１で検知された被処理水の温度ｂ
℃と、第４の温度検知部７１で検知された被処理水の温度ｄ℃との温度差が、０．３℃よ
り大きい場合と比較して、加熱及び冷却の際に使用されるエネルギーを、低減することが
できる。
【００６９】
また、純水製造装置１は、加熱部２０と脱気部４０との間に、被処理水を濾過する濾過
部３０が設けられていることから、濾過部３０により、脱気部４０での脱気前の被処理水
を濾過することができる。
この結果、純水製造装置１は、被処理水に含まれている微生物や異物などの不純物が除
去され、被処理水の純度が向上することから、脱気部４０による脱気を効率的及び確実に
行うことができる。
【００７０】
また、純水製造装置１は、脱気部４０が窒素ガスにより被処理水の脱気を行うことから
、安価で入手が容易な窒素ガスの使用によって、低コストで定常的に脱気を行うことがで
きる。
【００７１】
また、純水製造装置１は、脱気部４０が元素周期表におけるVIII族の不活性ガスである
ヘリウムガス、アルゴンガスなどにより被処理水の脱気を行うことから、ヘリウムガス、
アルゴンガスなどの特性によって、例えば、窒素ガスと比較して、品質的により安定した
脱気を行うことができる。
【００７２】
また、純水製造装置１の制御方法は、第１の温度検知部２１で検知された被処理水の温
度をａ℃とし、第２の温度検知部４１で検知された被処理水の温度をｂ℃とし、第３の温
度検知部６１で検知された被処理水の温度をｃ℃とし、第４の温度検知部７１で検知され
た被処理水の温度をｄ℃としたときに、ｂ℃がｄ℃より高くなるように、且つ第２の温度
検知部４１でｂ℃であった被処理水の温度が第４の温度検知部７１でｄ℃となるように、
温度制御部９０によって加熱部２０の加熱の程度及び冷却部６０の冷却の程度を制御し、
ａ℃及びｃ℃を調整する。
【００７３】
したがって、純水製造装置１の制御方法は、ｂ℃がｄ℃より高くなるように、且つ第２
の温度検知部４１でｂ℃であった被処理水の温度が第４の温度検知部７１でｄ℃となるよ
うに、確実に制御していることから、脱気部４０における脱気時に、被処理水に溶け込ん
だ例えば、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガスなどの不活性ガスが、ユースポイント
８０において気泡化することがない。
これにより、純水製造装置１の制御方法は、ユースポイント８０において、純水を用い
て洗浄などの処理が施された被処理物に、例えば、しみなどの外観上の不具合が発生する
ことを回避できる。
【００７４】
また、純水製造装置１の制御方法は、第２の温度検知部４１で検知された被処理水の温
度ｂ℃が、温度ばらつきによる温度ばらつき分Ｔ１を、第４の温度検知部７１で検知され
た被処理水の温度ｄ℃に加えた温度と略等しいことから、加熱部２０による被処理水の加
熱及び冷却部６０による被処理水の冷却を効率的に制御できる。
したがって、純水製造装置１の制御方法は、加熱及び冷却の際に使用されるエネルギー
が、本来必要な量より過剰に使用されることを回避できる。
【００７５】
また、純水製造装置１の制御方法は、第２の温度検知部４１で検知された被処理水の温
度ｂ℃が、第４の温度検知部７１で検知された被処理水の温度ｄ℃に０．３℃を加えた温
度である。
このことから、純水製造装置１の制御方法は、第２の温度検知部４１で検知された被処
理水の温度ｂ℃と、第４の温度検知部７１で検知された被処理水の温度ｄ℃との温度差が
、０．３℃より大きい場合と比較して、加熱部２０による被処理水の加熱及び冷却部６０
による被処理水の冷却を、より効率的に制御できる。
したがって、純水製造装置１の制御方法は、第２の温度検知部４１で検知された被処理
水の温度ｂ℃と、第４の温度検知部７１で検知された被処理水の温度ｄ℃との温度差が、
０．３℃より大きい場合と比較して、加熱及び冷却の際に使用されるエネルギーを低減す
ることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１…純水製造装置、１０…貯水槽、２０…加熱部、２１…第１の温度検知部、３０…濾
過部、４０…脱気部、４１…第２の温度検知部、５０…サブタンク、６０…冷却部、６１
…第３の温度検知部、７０…サブシステム部、７１…第４の温度検知部、８０…ユースポ
イント。
【図１】
2010000503.tif 000003
【図２】
2010000503.tif 000004
【図３】
2010000503.tif 000005